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反射率，反射率是指物體反射的輻射能量占總輻射能量的百分比，比如說某物體的反射率是20%，表示物體接收的激光輻射中有20%被反射出去了。不同物體的反射率不同，這主要取決于物體本身的性質（表面狀況），如果反射率太低，那么激光雷達收不到反射回來的激光，導致檢測不到障礙物。激光雷達一般要求物體表面的反射率在10%以上，用激光雷達采集高精度地圖的時候，如果車道線的反射率太低，生成的高精度地圖的車道線會不太清晰。掃描幀頻，激光雷達點云數據更新的頻率。對于混合固態激光雷達來說，也就是旋轉鏡每秒鐘旋轉的圈數，單位Hz。例如，10Hz即旋轉鏡每秒轉10圈，同一方位的數據點更新10次。激光雷達的耐用性保證了其在惡...

從應用看，具備車規級量產實力的Tier1供貨商有法雷奧（Scala）、鐳神智能（CH32），Innovusion（Falcon）。2017年，奧迪A8為全球頭一款量產的L3級別自動駕駛的乘用車，其搭載的激光雷達便是法雷奧和Ibeo聯合研發的4線旋轉掃描鏡激光雷達。2020年，鐳神智能自主研發的CH32面世，成為全球第二款獲得車規級認證的轉鏡式激光雷達，目前已經規模化交付東風悅享量產前裝車型生產。2022年，搭載Innovusion Falcon激光雷達的蔚來ET7上市，該款激光雷達為1550nm方案，等效300線數。從售價看，法雷奧Scala 2為900歐元（約6500元人民幣），已經下降至車...

點頻，即周期采集點數，因為激光雷達在旋轉掃描，因此水平方向上掃描的點數和激光雷達的掃描頻率有一定的關系，掃描越快則點數會相對較少，掃描慢則點數相對較多。一般這個參數也被稱為水平分辨率，比如激光雷達的水平分辨率為 0.2°，那么掃描的點數為 360°/0.2°=1800，也就是說水平方向會掃描 1800 次。那么激光雷達旋轉一周，即一個掃描周期內掃描的點數為 1800*64=115200。比如禾賽 64 線激光雷達，掃描頻率為 10Hz 的時候水平角分辨率為 0.2°，在掃描頻率為 20Hz 的時候角分辨率為 0.4°（掃描快了，分辨率變低了）。輸出的點數和計算的也相符合 1152000 pts...

配準 registration，ICP 算法較早由 Chen and Medioni，and Besl and McKay 提出。其算法本質上是基于較小二乘法的較優配準方法。該算法重復進行選擇對應關系點對，計算較優剛體變換這一過程，直到根據點對的歐氏距離定義的損失函數滿足正確配準的收斂精度要求。ICP 是一個普遍使用的配準算法，主要目的就是找到旋轉和平移參數，將兩個不同坐標系下的點云，以其中一個點云坐標系為全局坐標系，另一個點云經過旋轉和平移后兩組點云重合部分完全重疊。覽沃 Mid - 360 混合固態技術，成就 360° 全向超大視場角優越性能。吉林汽車激光雷達激光雷達的應用：1、水下地形測...

緊接著，一個激光雷達如果能在同一個空間內，按照設定好的角度發射多條激光，就能得到多條基于障礙物的反射信號。再配合時間范圍、激光的掃描角度、GPS 位置和 INS 信息，經過數據處理后，這些信息配合x，y，z坐標，就會成為具有距離信息、空間位置信息等的三維立體信號，再基于軟件算法組合起來，系統就可以得到線、面、體等各種相關參數，以此建立三維點云圖，繪制出環境地圖，就能變成汽車的“眼睛”。激光雷達是由激光發射單元和激光接收單元組成，發射單元的工作方式是向外發射激光束層，層數越多，精度也越高(如下圖所示)，不過這也意味著傳感器尺寸越大。發射單元將激光發射出去后，當激光遇到障礙物會反射，從而被接收器接...

輔助駕駛，在目前的L2/L3級高級輔助駕駛中，激光雷達可覆蓋前向視場（水平視場角覆蓋60°到120°）以實現自動跟車或者高速自適應巡航等功能。通過發射信號和反射信號的對比，構建出點云圖，從而實現諸如目標距離、方位、速度、姿態、形狀等信息的探測和識別。除了傳統的障礙物檢測以外，激光雷達還可以應用于車道線檢測。優點在于測距遠、精度高，獲取信息豐富，抗源干擾能力強。自動駕駛，未來，L4/L5級無人駕駛應用的實現，有賴于激光雷達提供的感知信息。激光雷達是一種可以掃描周圍環境并生成三維圖像的傳感器。它可以被用于識別障礙物、構建地圖和定位車輛等應用場景。該級別應用需要面對復雜多變的行駛環境，對激光雷達性能...

工作原理，，與MEMS微振鏡平動和扭轉的形式不同，轉鏡是反射鏡面圍繞圓心不斷旋轉，從而實現激光的掃描。在轉鏡方案中，也存在一面掃描鏡（一維轉鏡）和一縱一橫兩面掃描鏡（二維轉鏡）兩種技術路線。一維轉鏡線束與激光發生器數量一致，而二維轉鏡可以實現等效更多的線束，在集成難度和成本控制上存在優勢。簡而言之，使用轉鏡折射光線實現激光在FOV區域內的覆蓋，通常與線光源配合使用，形成FOV面的覆蓋，也可以與振鏡組合使用，配合點光源形成FOV面的覆蓋。考古發掘使用激光雷達掃描遺址，助力文物保護研究。福建汽車激光雷達MEMS：MEMS激光雷達通過“振動”調整激光反射角度，實現掃描，激光發射器固定不動，但很考驗接...

NDT 算法的基本思想是先根據參考數據（reference scan）來構建多維變量的正態分布，如果變換參數能使得兩幅激光數據匹配的很好，那么變換點在參考系中的概率密度將會很大。然后利用優化的方法求出使得概率密度之和較大的變換參數，此時兩幅激光點云數據將匹配的較好。由此得到位資變換關系。局部特征提取通常包括關鍵點檢測和局部特征描述兩個步驟，其構成了三維模型重建與目標識別的基礎和關鍵。在二維圖像領域，基于局部特征的算法已在過去十多年間取得了大量成果并在圖像檢索、目標識別、全景拼接、無人系統導航、圖像數據挖掘等領域得到了成功應用。類似的，點云局部特征提取在近年來亦取得了部分進展體育賽事上激光雷達追...

要知道光速是每秒30萬公里。要區分目標厘米級別的精確距離，那對傳輸時間測量分辨率必須做到1納秒。要如此精確的測量時間，因此對應的測量系統的成本就很難降到很低，需要使用巧妙的方法降低測量難度。首先，我們需要明確，激光雷達并不是單獨運作的，一般是由激光發射器、接收器和慣性定位導航三個主要模塊組成。當激光雷達工作的時候，會對外發射激光，在遇到物體后，激光折射回來被CMOS傳感器接收，從而測得本體到障礙物的距離。從原理來看，只要需要知道光速、和從發射到CMOS感知的時間就可以測出障礙物的距離，再結合實時GPS、慣性導航信息與計算激光雷達發射出去角度，系統就可以得到前方物體的坐標方位和距離信息。考古發掘...

相比于半固態式和固態式激光雷達，機械旋轉式激光雷達的優勢在于可以對周圍環境進行360°的水平視場掃描，而半固態式和固態式激光雷達往往較高只能做到120°的水平視場掃描，且在視場范圍內測距能力的均勻性差于機械旋轉式激光雷達。由于無人駕駛汽車運行環境復雜，需要對周圍360°的環境具有同等的感知能力，而機械旋轉式激光雷達兼具360°水平視場角和測距能力遠的優勢，目前主流無人駕駛項目紛紛采用了機械旋轉式激光雷達作為主要的感知傳感器。激光雷達在智能交通信號燈控制中實現了車輛流量的精確感知。天津IGV激光雷達行業上游供應商，激光雷達產業鏈可以分為上游（光學和電子元器件）、中游（集成激光雷達）、下游（不同應...

楔形棱鏡旋轉雷達，收發模塊的PLD（PulsedLaserDiode）發射出激光，通過反射鏡和凸透鏡變成平行光，掃描模塊的兩個旋轉的棱鏡改變光路，使激光從某個角度發射出去。激光打到物體上，反射后從原光路回來，被APD接收。與MEMSLidar相比，它可以做到很大的通光孔徑，距離也會測得較遠。與機械旋轉Lidar相比，它極大地減少了激光發射和接收的線數，降低了對焦與標定的復雜度，大幅提升生產效率，降低成本。優點：非重復掃描，解決了機械式激光雷達的線式掃描導致漏檢物體的問題；可實現隨著掃描時間增加，達到近100％的視場覆蓋率；沒有電子元器件的旋轉磨損，可靠性更高，符合車規。缺點：單個雷達的FOV較...

從自動駕駛技術發展來看，L0-L2階段，傳感器與控制系統的革新是主要變化；L3-L4階段，感知與決策能力的增強是主要變化。L2、L3及L4級別的智能駕駛所需激光雷達臺數分別為0臺、1臺和5臺，激光雷達稱為推動智能駕駛發展的重要因素。就國內市場而言，中國擁有世界較大的高級輔助駕駛和無人駕駛市場，成長空間也較為廣闊。2020年11月發布的《智能網聯汽車技術路線圖（2.0版）》明確指出到2030年我國L2和L3級滲透率要超過70%。但激光雷達的技術路線仍然有其他的選項尚未成熟，市場目前依然處于群雄逐鹿的狀態。伴隨著在汽車行業的不斷滲透與工業自動化的發展，激光雷達的投資機會可不斷給到我們想象空間。智能...

激光雷達的工作原理：對人畜無害的紅外光束Light Pluses發射、反射和接收來探測物體。能探測的對象：白天或黑夜下的特定物體與車之間的距離。甚至由于反射度的不同，車道線和路面也是可以區分開來的。哪些物體無法探測：光束無法探測到被遮擋的物體。車用激光雷達工作原理就是蝙蝠測距用的回波時間（Time of Flight，縮寫為TOF）測量方法。分析目標物體表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息，輸出點云，從而呈現出目標物精確的三維結構信息。突破傳統，覽沃 Mid - 360 為移動機器人提供全新環境感知選擇。安徽三維激光雷達批發要知道光速是每秒30萬公里。要區分目標厘米級別的精確距...

從車規級應用來看，小鵬P5配備2顆大疆Livox車規級棱鏡式激光雷達，另外大疆Livox也獲得了一汽解放量產項目的定點 。針對單顆棱鏡式中心區域點云密集。兩側點云相對稀疏的情況，小鵬P5選擇在車前部署了2顆激光雷達，前方提高至 180度的超寬點云視野，提高應對近處車輛加塞、十字路口拐彎等復雜路況的通行能力。針對車規級設備需要在連續振動、高低溫、高濕高鹽等環境下連續工作的特點，固態激光雷達成為了較為可行的發展方向。喜歡特種行業的朋友應該都聽過軍機、軍艦上搭載的相控陣雷達，而OPA光學相控陣激光雷達便是運用了與之相似的原理，并把它搬到了車端。混合固態技術賦能，Mid - 360 實現 360° 全...

國外廠商在激光器和探測器行業耕耘較久，產品的成熟度和可靠性上有更多的實踐經驗和優勢，客戶群體也更為普遍。國內廠商近些年發展迅速，產品性能已經基本接近國外供應鏈水平，并已經有通過車規認證（AEC-Q102）的國產激光器和探測器出現，元器件的車規化是車規級激光雷達實現的基礎，國內廠商能夠滿足這一需求。相比國外廠商，國內廠商在產品的定制化上有較大的靈活性，價格也有一定優勢。光學部件方面，激光雷達公司一般為自主研發設計，然后選擇行業內的加工公司完成生產和加工工序。光學部件國內廠商的技術水平已經完全達到或超越國外供應鏈的水準，且有明顯的成本優勢，已經可以完全替代國外供應鏈和滿足產品加工的需求。激光雷達的...

反射率，反射率是指物體反射的輻射能量占總輻射能量的百分比，比如說某物體的反射率是20%，表示物體接收的激光輻射中有20%被反射出去了。不同物體的反射率不同，這主要取決于物體本身的性質(表面狀況），如果反射率太低，那么激光雷達收不到反射回來的激光，導致檢測不到障礙物。激光雷達一般要求物體表面的反射率在10%以上，用激光雷達采集高精度地圖的時候，如果車道線的反射率太低，生成的高精度地圖的車道線會不太清晰。旋轉掃描鏡激光雷達，作為頭一款量產的L3級別自動駕駛的乘用車——奧迪A8上搭載的激光雷達就是旋轉掃描鏡激光雷達。與機械旋轉激光雷達不同的是，其激光發射模塊和接收模塊是不動的，只有掃描鏡在做機械旋轉...

激光雷達的工作原理：對人畜無害的紅外光束Light Pluses發射、反射和接收來探測物體。能探測的對象：白天或黑夜下的特定物體與車之間的距離。甚至由于反射度的不同，車道線和路面也是可以區分開來的。哪些物體無法探測：光束無法探測到被遮擋的物體。車用激光雷達工作原理就是蝙蝠測距用的回波時間（Time of Flight，縮寫為TOF）測量方法。分析目標物體表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息，輸出點云，從而呈現出目標物精確的三維結構信息。激光雷達通過發射激光束，精確測量目標距離，是自動駕駛的關鍵傳感器。陜西國產激光雷達根據發生器的不同可以產生紫外線（10-400nm）到可見光（3...

調頻連續波FMCW激光雷達，以三角波調頻連續波為例來介紹其測距/測速原理。藍色為發射信號頻率，紅色為接收信號頻率，發射的激光束被反復調制，信號頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射，反射會影響光的頻率，當反射光返回到檢測器，與發射時的頻率相比，就能測量兩種頻率之間的差值，與距離成比例，從而計算出物體的位置信息。FMCW的反射光頻率會根據前方移動物體的速度而改變，結合多普勒效應，即可計算出目標的速度。優點：每個像素都有多普勒信息，含速度信息；解決Lidar間串擾問題；不受環境光影響，探測靈敏度高；缺點：不能探測切向運動目標。Mid - 360 以 360°x59° 超廣 FOV，增強移動機器人復雜...

現代雷達的波長一般是到米級別，例如火控雷達的波長是1-5厘米，汽車雷達的波長是1-10毫米。當波長進一步壓縮（頻率進一步提高），在紅外線、可見光、紫外線區域即可激發出激光，用激光做探測源的雷達，稱為激光雷達。1928年，德國的Landenburg(蘭登伯格)在研究氛氣色散現象實驗間接證實了受激輻射的存在，也直接給出了受激輻射的發生條件是粒子數反轉。1947年，Lamb(蘭姆)和Reherford(雷瑟福)在氧原子光譜中發現了明顯的受激輻射這是受激輻射頭一次被實驗驗證，蘭姆也因此在1955年獲得了諾貝爾物理學獎。1950年，法國物理學家Kastler(卡斯特勒)提出了光學泵浦的方法。他也因為提出...

在實際應用中，很多時候并不知道點云之間的鄰接關系。針對此，研究人員開發了較小張樹算法和連接圖算法以實現鄰接關系的計算。總體而言，三維模型重建算法的發展趨勢是自動化程度越來越高，所需人工干預越來越少，且應用面越來越廣。然而，現有算法依然存在運算復雜度較高、只能針對單個物體、且對背景干擾敏感等問題。研究具有較低運算復雜度且不依賴于先驗知識的全自動三維模型重建算法，是目前的主要難點。然而，如何在包含遮擋、背景干擾、噪聲、逸出點以及數據分辨率變化等的復雜場景中實現對感興趣目標的檢測識別與分割，仍然是一個富有挑戰性的問題。Mid - 360 作為新選擇，讓移動機器人在更多場景精確感知環境。江蘇三維激光雷...

為了克服探測距離的限制，FLASH激光雷達的表示廠商Ibeo、LedderTech開始在激光收發模塊進行創新。車規級激光雷達鼻祖Ibeo，則一步到位推出了單光子激光雷達，Ibeo稱其為Focal Plane Array焦平面，實際也可歸為FlASH激光雷達。2019年8月27日，長城汽車與德國激光雷達廠商Ibeo正式簽署了激光雷達技術戰略合作協議，三方合作的產品基礎就是ibeonEXT Generic 4D Solid State LiDAR。從長遠來看，FLASH激光雷達芯片化程度高，規模化量產后大概率能拉低成本，隨著技術的發展，FLASH激光雷達有望成為主流的技術方案。海洋探測中激光雷達測...

工作原理，相控陣雷達發射的是電磁波，OPA（Optical Phase Array的簡稱,即光學相控陣）激光雷達發射的是光，而光和電磁波一樣也表現出波的特性，所以原理上是一樣的。波與波之間會產生干涉現象，通過控制相控陣雷達平面陣列各個陣元的電流相位，利用相位差可以讓不同的位置的波源會產生干涉（類似的是兩圈水波相互疊加后，有的方向會相互抵消，有的會相互增強），從而指向特定的方向，往復控制便得以實現掃描效果。利用光的相干性質，通過人為控制相位差實現不同方向的光發射效果；我們知道光和電磁波一樣也表現出波的特性，因此同樣可以利用相位差控制干涉讓激光“轉向”特定的角度，往復控制實現掃描效果。工業生產里激...

MEMS激光雷達模組，光學相控陣式(OPA)，相控陣發射器由若干發射接收單元組成陣列，通過改變加載在不同單元的電壓，進而改變不同單元發射光波特性，實現對每個單元光波的單獨控制，通過調節從每個相控單元輻射出的光波之間的相位關系，在設定方向上產生互相加強的干涉從而實現強度高光束，而其他方向上從各個單元射出的光波彼此相消。組成相控陣的各相控單元在程序的控制下可使一束或多束強度高光束按設計指向實現空域掃描。但光學相控陣的制造工藝難度較大，這是由于要求陣列單元尺寸必需不大于半個波長，普通目前激光雷達的任務波長均在1微米左右，這就意味著陣列單元的尺寸必需不大于500納米。而且陣列數越多，陣列單元的尺寸越小...

脈沖同步（PPS），脈沖同步通過同步信號線實現數據同步。GPS同步（PPS+UTC），通過同步信號線和 UTC 時間（GPS 時間）實現數據同步。然后我們從 LiDAR 硬件得到一串數據包，需要過一次驅動才能將其解析成點云通用的格式，如 ROSMSG 或者 pcl 點云格式，以目前較普遍的旋轉式激光雷達的數據為例，其數據為 10hz，即 LiDAR 在 0.1s 時間內轉一圈，并將硬件得到的數據按照不同角度切成不同的 packet，以下便是一個 packet 數據包定義示意圖。每一個 packet 包含了當前扇區所有點的數據，包含每個點的時間戳，每個點的 xyz 數據，每個點的發射強度，每個點...

泛光面陣式（FLASH），泛光面陣式是目前全固態激光雷達中較主流的技術，其原理也就是快閃，它不像 MEMS 或 OPA 的方案會去進行掃描，而是短時間直接發射出一大片覆蓋探測區域的激光，再以高度靈敏的接收器，來完成對環境周圍圖像的繪制。我們以目前較為成熟的車載 MEMS 式激光雷達為例，講解其關鍵的硬件參數。這主要是因為激光發射器和接收器不能做在一起導致的，此方案本身便存在小量的誤差。現在很多方案，都是向著共軸努力。激光雷達的測距精度，隨著距離的變化而變化。農業植保依靠激光雷達輔助無人機，完成精確變量噴灑作業。上海汽車激光雷達廠商激光雷達結構，激光雷達的關鍵部件按照信號處理的信號鏈包括控制硬件...

國內市場，中國是激光雷達未來的較大市場之一。根據麥肯錫的預測，中國將是全球較大的自動駕駛市場，也是高級輔助駕駛領域全球較大的新車銷售市場。由于人口老齡化和產業升級的影響，需要在減少人力支出的情況下增加生產效率，通過無人駕駛、高級輔助駕駛、服務型機器人通過機器自動化工作來減少人力支出。在2022年中國激光雷達市場規模約為26.4億元。根據預測，2023年中國激光雷達市場規模將達75.9億元，2024年將達到139.6億元。2022年全球靠前的激光雷達公司中，2家車載激光雷達公司都來自中國，分別是禾賽科技和速騰聚創。在政策端，國家近年來不斷推出新的政策以支持激光雷達企業的成長與發展。覽沃 Mid ...

我們可以根據 LiDAR 能描繪出稀疏的三維世界的特點，而掃描得到的障礙物點云通常又比背景更密集，通過分類聚類的方法可以利用其進行感知障礙物。而隨著深度學習帶來的檢測和分割技術上的突破，LiDAR 已經能做到高效的檢測行人和車輛，輸出檢測框，即 3D bounding box，或者對點云中的每一個點輸出 label，更有甚者在嘗試使用 LiDAR 檢測地面上的車道線。在三維目標識別的對象方面，較初研究主要針對立方體、柱體、錐體以及二次曲面等簡單形體構成的三維目標。航空測繪依靠激光雷達獲取數據，服務城市規劃建設。廣東單線激光雷達規格半固態—MEMS式激光雷達，MEMS全稱Micro-Electr...

當我們用當前幀和整個點云地圖進行匹配的時候，我們便能得到傳感器在整個地圖中的位姿，從而實現在地圖中的定位。傳感器車規化，固態激光雷達取消了機械結構，能夠擊中目前機械旋轉式的成本和可靠性的痛點，是激光雷達的發展方向。除了這兩大迫切解決的痛點外，目前量產的激光雷達探測距離不足，只能滿足低速場景（如廠區內、校園內等）的應用。日常駕駛、高速駕駛的場景仍在測試過程中。當前機械式激光雷達的價格十分昂貴，Velodyne 在售的 64/32/16 線產品的官方定價分別為 8 萬/4 萬/8 千美元。一方面，機械式激光雷達由發射光源、轉鏡、接收器、微控馬達等精密零部件構成，制造難度大、物料成本較高；另一方面，...

激光雷達對策：在實際使用中，對環境中的透明介質，特別是表面接近鏡面的透明介質，需要做特殊處理，避免產生不穩定或錯誤的測量結果。具體的處理方式可以是對介質表面做漫反射半透明處理，降低透明度和反射能力，或者在處理測量數據時對這些位置做屏蔽。當雷達對鏡面目標進行測量時，需要注意！！只當目標表面與入射激光垂直時才能有效測量，如果激光入射角不垂直，其漫反射率很低，導致無法有效測量，實際測量到的結果是鏡面反射光路上的鏡像目標距離，雷達投射在鏡面目標產生了全反射，全反射光投射在目標，雷達實際測試出距離是虛線邊框目標距離。激光雷達在物流領域提高了貨物分揀和配送的效率。湖南激光雷達廠家直銷激光雷達的工作原理：對...

從應用看，具備車規級量產實力的Tier1供貨商有法雷奧（Scala）、鐳神智能（CH32），Innovusion（Falcon）。2017年，奧迪A8為全球頭一款量產的L3級別自動駕駛的乘用車，其搭載的激光雷達便是法雷奧和Ibeo聯合研發的4線旋轉掃描鏡激光雷達。2020年，鐳神智能自主研發的CH32面世，成為全球第二款獲得車規級認證的轉鏡式激光雷達，目前已經規模化交付東風悅享量產前裝車型生產。2022年，搭載Innovusion Falcon激光雷達的蔚來ET7上市，該款激光雷達為1550nm方案，等效300線數。從售價看，法雷奧Scala 2為900歐元（約6500元人民幣），已經下降至車...